基于FLUENT的TX-4扇形喷头结构性能分析开题报告

1. 研究目的与意义

植物保护是农业生产中的一个重要环节,在农业、农村经济和环保事业的发展中具有重要作用。植保机械在防治病虫草害中发挥了巨大作用。现代化的农业生产离不了植保机械,现代农业生产的发展对植保机械表现出很强的依赖性。然而我国植保机械性能总体来说是落后的，这是由于作为植保机械关键部件之一的喷头达不到标准。长久以来，植保用喷头品种少，规格单一，没有一个标准去监督、规范喷头的设计与生产，从而加工出来的喷头质量得不到保证，影响了植保机械的发展。本课题基于FLUENT的TX-4扇形喷头结构性能分析通过对喷头内腔液流的仿真模拟，分析出喷头结构尺寸的变化对喷雾压力、流速等喷雾参数的影响规律，从而为更好地提高农药施药技术、发展植保机械提供理论支持，也使得在材料力学、流体力学等专业课程中获得的理论知识得到了综合利用，培养了个人独立的设计能力，为以后的工作打下基础。

2. 国内外研究现状分析

作为一个传统的农业大国，植保机械的出现解决了劳动力不足，提高了生产效率。而喷头是植保机械的关键部件之一。由于其具有节能、高效的特点，所以在诸如清洗，喷涂，冷却，加湿，降温，除尘，润滑，气体调节等行业也具有相当重要的作用。然而在国内部分喷头的制作加工工艺不够成熟，生产原料达不到国际标准，以及在流体力学等相关领域的劣势，使得喷头的耐磨损及耐腐蚀性能等方面略有不足。因此国内的喷头仍有巨大的发展空间。目前，在国内外的喷头研究领域主要取得了测试技术以及数值模拟技术等方面的成就。例如在《气流辅助防飘移流场三维数值模拟》中，通过采用离散相模型，应用计算流体力学软件，对气流辅助喷雾流场进行了三维数值模拟，从而分析不同条件气流辅助喷雾对无敌飘移的影响。这些研究帮助我们实现了喷头喷雾测量的实时性和三维性，也为更深入地研究喷头提供了可能。

3. 研究的基本内容与计划

第1周：熟悉任务，收集资料，调研；

第2~6周：填写开题报告，继续进行必要的设计准备，复习并掌握本设计的所需的各种理论知识；

第7~12周：熟练掌握fluent软件的应用；

4. 研究创新点

利用FLUENT软件进行TX-4扇形雾喷头内腔液流的仿真模拟，从而分析喷头结构尺寸的变化对喷雾压力、流速等喷雾参数的影响规律。